НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ ПИРОЛИЗ РЕЗИНОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ АВТОМОБИЛЬНЫЕ ПОКРЫШКИ Везель Сергей Владимирович Дубинин Анатолий Юрьевич г. Симферополь 2012

Человечество не погибнет в атомном кошмаре, оно задохнется в собственных отходах! Нильс Бор. В Украине ежегодно образуется около 25 млн. м 3 бытовых отходов. Это кг/год на одного жителя! Площадь Украины 603,7 тыс. км 2 Более 7 тыс. км 2 занято мусором а это: более 1 % всей территории страны более 26 % территории А.Р. Крым (095)

Ежегодно масса мусора увеличивается на 12 млн. тонн. Свалки РТИ загрязняют экосистему. Каждый год на территории Украины остаётся более 300 тыс. тонн использованных автопокрышек. Из них перерабатывается менее 2%. Остальные автопокрышки вывозятся на свалки, в леса и полигоны, на склады. Покрышки это неисчерпаемые запасы для получения качественного топлива. Эффективных и результативных технологий, по переработке РТИ, - НЕДОСТАТОЧНО!!! (095)

4

Один из путей переработки автомобильных шин – процесс низкотемпературного пиролиза. Недостатки пиролизных установок: Длительность процесса Отсутствие регулируемого подачи избытка воздуха Быстрый выход из строя теплообменника Отсутствие съемного реактора (реторты) Деформация реторт Низкий уровень безопасности Большие габариты установок Высокая стоимость (095)

Объект исследования : отработанные автомобильные шины. Цель: разработка технологий по пиролизу отработанных шин на установке УП-3.0. Задачи исследования: установление качественного и количественного состава жидкой и газовой фазы продуктов пиролиза; измерение основных показателей жидкой фазы; подсчёт рентабельности, результативности и эффективности процесса; внедрение высокоэффективных установок в производство (095)

Установка пиролиза РТИ – УП 3.0. Быстротечность процесса Горизонтальное расположение реторт Полный прогрев сырья по объему Низкий выброс вредных веществ Комплект дополнительных реторт Возможность остывания полукокса в реторте Малые габариты и приемлемая цена Наличие предохранительного клапана (095)

Схема установки по переработке отходов УП (095)

Продукты полученные при низкотемпературном пиролизе автомобильных покрышек 9 Металлолом Полукокс Жидкий продукт (до и после очистки) +3 8 (095)

ФРАКЦИОННЫЙ СОСТАВ ПРОДУКТА ПИРОЛИЗА 10 тел Процент отгона % Температура ° С 0,

2 Экспериментальная часть Механизм Теория цепного свободно - радикального механизма разложения при пиролизе. РЕАКЦИИ Деление реакций на первичные и вторичные условно. Первичные Вторичные увеличение объёма реакционной массы уменьшением объёма реакционной массы реакции расщепления парафинов и нафтеновых с образ у/в с меньшей молек. массой. реакции конденсации термически стабильных ароматических у/в в реакции типа Дильса-Альдера. реакции образования различных твёрдых углеродистых соединений 11 тел

2 Экспериментальная часть Механизм Разрыв, сопровождающийся миграцией водорода: С. Мадорский. Термическое разложение органических полимеров 1967 г. Образование димера при цепном распаде макрорадикалов: Разрыв, без миграции водорода: тел

п/пПоказательРезультатЕд. измерения Метод испытаний 1Фракционный состав: 1.110% перегоняется при температуре133°СГОСТ % перегоняется при температуре360°СГОСТ Вязкость кинематическая при 20 °С3мм²/cГОСТ 33 3Содержание сероводородаотсутствует-ГОСТ Содержание водорастворимых кислот и щелочейотсутствует-ГОСТ Кислотность13,2 мг КОН/100 см3 ГОСТ Коксуемость 10%-ного остатка12,4%ГОСТ Зольность0,08%ГОСТ Плотность при 20°С905кг/м3ГОСТ Испытание на медной пластиневыдерживает-ГОСТ Массовая доля серы0,9%ISO Температура вспышки в закрытом тигле47°СГОСТ Содержание водыДо 0,5%ГОСТ Содержание механических примесейотсутствует%ГОСТ Цветчерный-Визуально 15 Теплота сгорания (низшая) в пересчете на сухое топливо45 000кДж/кгГОСТ Температура застыванияМинус 53°СГОСТ л. пиролизного топлива заменяет 1,95 м 3 природного газа тел

РАЗГОНКА ЖИДКОГО ПРОДУКТА ПИРОЛИЗА (ЖПП) ПО ГОСТ (ISO ). 15 % отгона 30% отгона 45% отгона60% отгона75% отгона 16 тел

ПОКАЗАТЕЛИ БЕНЗИНОВОЙ ФРАКЦИИ. Наименование показателя, единицы измерения Норма, согласно с ГОСТ Р Фактически полученные результаты НД на метод исследований Детонационная стойкость; -октановое число исследовательским методом; -октановое число по моторным исследованиям; 95,0 85, Рук. По эксп. Октаномера «Shatox-200» Фракционный состав: -температура начала перегонки, 0 С -10 % перегоняется при температуре, 0 С -50 % перегоняется при температуре, 0 С -90 % перегоняется при температуре, 0 С С С С ГОСТ 2177 Кислотность, мг КОН на 100 см 3 топливане более 72,4ГОСТ Концентрация фактических смол, мг на 100 см 3 топлива не более 5148ГОСТ 8489 Коррозия Сu пластинки (3 ч при 50 °С), единицы по шкале Класс 1выдерживаетГОСТ 6321 Наличие водорастворимых кислот и оснований отсутствиеотсутствуютГОСТ 6307 Наличие механических примесей и водиотсутствиеотсутствуютДСТУ 4063 Плотность при температуре 15 0 С, кг/м ГОСТ 3900 Концетрация свинца, г на 1 дм 3 бензинане более 0,005-ГОСТ Концетрация серы, мг/кгне более ISO 8754 Внешний видПрозрачный и чистый Визуально Объемная доля бензола, %, не более117ГОСТ Объемная доля ароматич у/в, %, не более42Около 61ГОСТ

БЕНЗИНОВАЯ ФРАКЦИЯ Октановое число расчётным методом …………..90 Октановое число исследовательским. методом..105 Октановое число моторным методом…………… октября марта 2012 тел Спустя 4 месяца Бензиновая фракция не замерзает при температуре минус 51ºС

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕТАНОВОГО ИНДЕКСА ПО ГОСТ t50%= 235 C ρ15/15 = 0,8915 ЦИ=26,8 ЦИ=454, ,416*ρ+ 774,74*ρ²-0,554*t+97,803*(lgt)² ЦИ=27 тел T зам ниже минус 35 C 17

ПОКАЗАТЕЛИ ДИЗЕЛЬНОЙ ФРАКЦИИ. Наименование показателя, единицы измерения Норма, согласно с ГОСТ Р (ЕN 590:2004) Фактически полученные результаты НД на метод исследований Цетановое число51,0невозможно P. E. «SHATOX-200» Цетановий индекс46,027 ГОСТ Фракционный состав 50% перегоняется при t 0 С; 90% перегоняется при t 0 С не более ГОСТ 2177 Вязкость кинематическая при температуре 20 0 С, мм 2 /с 2,00-4,503 ГОСТ 33 Температура застывания, 0 С-Меньше чем -52 ГОСТ Предельная температура фильтруемости, 0 С ГОСТ Коэффициент фильтруемости-19,0 ГОСТ Концетрация серы, мг/кгот 10,0-350,0850 ДСТУ OSI 8754 Массовая доля серы, %, не более0,0350,87 ДСТУ OSI 8754 Содержание сероводорода-отсутствует ГОСТ Исследования на медной пластине выдерживает ГОСТ 6321 Концентрация фактических смол, мг на 100 см 3 топлива -137 ГОСТ 8489 Кислотность, мг КОН на 100 см ,91 ГОСТ 5985 Йодное число, г йода на топлива-38,5 ГОСТ 2070 Зольность, %0,010,03 ГОСТ 1461 Коксуемость 10%-го остатка, %0,300,4 ГОСТ Содержание механических добавокотсутствиеотсутствует ГОСТ 6370 Содержание воды, мг/кг, не более2000,08 ГОСТ 2477 Плотность при температуре 20 0 С, кг/м ,5 ГОСТ 3900 тел

Методом жидкостной хроматографии, установлено в жидкой фазе: алканы 13 %; алкены 1,5%; циклоалканы 2,5%; ароматические у/в 30% Лимонен 12,5 % Сумма 59,5 % Не определено 40,5 % Методом газовой хроматографии, установлено в газовой фазе: Метан 34,2 %; Водород 20,2 %; СО 4,7 %; Этан 16,1 %; Пропан 5,6 %; Бутан 3,5 %; СО 2 11,1 %; Бутилен 1,1 %; Этилен 2,3 %; Пропилен 1,1 %; Сумма 100 % 19

ДИЗЕЛЬНАЯ ФРАКЦИЯ ДО И ПОСЛЕ ОЧИСТКЕ НА СОРБЕНТЕ. До тел После 20

Комплектация. Минимальная комплектация 1,5 т/сут. по сырью: Печь ……………………………1 шт. Реторты…………………………2 шт. Блок-конденсатор …………….1 шт. Борторезный станок…………..1 шт. Минимальная комплектация 3 т/сут. по сырью: Печь ……………………………2 шт. Реторты…………………………4 шт. Блок-конденсатор …………….1 шт. Борторезный станок…………..1 шт. Полная комплектация 3 т/сут. сырью: Печь ……………………………..2 шт. Реторты …………………………4 шт. Блок-конденсатор ……………..1 шт. Борторезный станок …………..1 шт. Маятниковая пила …………….1 шт. Ёмкость10 м 3 …………………....1 шт. Тельфер…………………………..1 шт (095)

Преимущества проекта: Уменьшение количества загрязнённых территорий. Получение вторичных энергоресурсов. Простота оборудования и эксплуатации. Возможность запуска мобильной установки. Минимальный простой оборудования. Нормированный уровень безопасности. Высокая рентабельность и эффективность. Соответствие установки экологическим требованиям (095)

Решение прочих экологических проблем Переработка: Полиэтилен Полипропилен Полиэтилентерефталат Поливинилхлорид Другие полимерные отходы Сжижение пиролизных газов Сжижение углекислого и сернистого газа. Брикетирование полукокса (095)

Экономическая эффективность проекта Окупаемость: 1 год с момента запуска производства. Мощность: 360 тонн покрышек в месяц. Ожидаемая прибыль: $ в год. Требуемые инвестиции на реализацию проекта Инвестиции: $ (по курсу ) (095)

Возможные формы сотрудничества: 1 Продажа установок. 2 Инвестиции для создания предприятия, специализирующегося на производстве установок пиролиза. 3 Продажа проектного плана (095)

ВЫВОДЫ: Установка по пиролизу РТИ может быть использована для получения вторичных энергоресурсов. Установка превосходит по свойствам свои аналоги, стоящие, по цене, на порядок выше. Уменьшение количества загрязнённых территорий РТИ. Возможность использовать ЖПП, как тёмное печное топливо, что очень востребовано на территории АР Крым Использование пиролизных газов для заправки автомобилей. Возможность получения прямогонной бензиновой фракции (095)

Спасибо за внимание! тел.:+3 8 (066) тел.:+3 8 (095) 397 –